JP6059639B2 - Toner and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、トナー及びその製造方法に関し、特にカプセルトナー及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a toner and a manufacturing method thereof, and more particularly to a capsule toner and a manufacturing method thereof.
特許文献1には、第4級アンモニウム塩系化合物で処理された疎水化度80%以上の疎水性シリカ粒子を含有するトナーが開示されている。 Patent Document 1 discloses a toner containing hydrophobic silica particles treated with a quaternary ammonium salt compound and having a degree of hydrophobicity of 80% or more.
しかしながら、特許文献1に記載されたトナーでは、優れた帯電安定性を有するトナーを得ることは難しいと考えられる。 However, with the toner described in Patent Document 1, it is considered difficult to obtain a toner having excellent charging stability.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、優れた帯電安定性を有するトナー及びその製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、形成した画像にかぶりが生じにくいトナー及びその製造方法を提供することを他の目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a toner having excellent charging stability and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a toner that hardly causes fogging in a formed image and a method for producing the same.
本発明に係るトナーは、複数のトナー粒子を含む。前記トナー粒子は、トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に添加された外添剤とを有する。前記トナー母粒子は、コアと、前記コアの表面に形成されたシェル層とを有する。前記外添剤はシリカ粒子を有する。前記トナー母粒子の疎水化度は0%以上20%未満である(0%≦トナー母粒子の疎水化度<20%)。前記外添剤の疎水化度は5%以上20%以下である(5%≦外添剤の疎水化度≦20%)。前記トナー母粒子の疎水化度は前記外添剤の疎水化度よりも低い(トナー母粒子の疎水化度<外添剤の疎水化度)。 The toner according to the present invention includes a plurality of toner particles. The toner particles include toner base particles and an external additive added to the surface of the toner base particles. The toner base particles have a core and a shell layer formed on the surface of the core. The external additive has silica particles. The hydrophobicity of the toner base particles is 0% or more and less than 20% (0% ≦ the hydrophobicity of the toner base particles <20%). The degree of hydrophobicity of the external additive is 5% or more and 20% or less (5% ≦ hydrophobic degree of external additive ≦ 20%). The hydrophobicity of the toner base particles is lower than the hydrophobicity of the external additive (the hydrophobicity of the toner base particles <the hydrophobicity of the external additive).
本発明に係るトナーの製造方法は、コアを形成するステップと、液に前記コアとシェル層の材料とを入れるステップと、前記液中で前記シェル層の材料を重合反応させることにより前記コアの表面に前記シェル層を形成して、前記コアと前記シェル層とを有するトナー母粒子を得るステップと、シリカ粒子を有し、5%以上20%以下の疎水化度を有する外添剤を準備するステップと、前記トナー母粒子の表面に前記外添剤を付着させるステップとを含む。前記トナー母粒子を得るステップでは、前記重合反応による前記シェル層の形成時間を30分以上90分以下の範囲で制御することにより、前記トナー母粒子の疎水化度を、20%未満にし、且つ、前記外添剤の疎水化度よりも低くする。 The method for producing a toner according to the present invention includes a step of forming a core, a step of putting the core and shell layer material in a liquid, and a polymerization reaction of the material of the shell layer in the liquid. Forming a shell layer on the surface to obtain toner base particles having the core and the shell layer; and preparing an external additive having silica particles and having a hydrophobicity of 5% to 20%. And attaching the external additive to the surface of the toner base particles. In the step of obtaining the toner base particles, the formation time of the shell layer by the polymerization reaction is controlled in the range of 30 minutes or more and 90 minutes or less, so that the degree of hydrophobicity of the toner base particles is less than 20%, and , Lower than the hydrophobicity of the external additive.
本発明によれば、優れた帯電安定性を有するトナー及びその製造方法を提供することが可能になる。また、本発明によれば、この効果に加えて又はこの効果に代えて、形成した画像にかぶりが生じにくいトナー及びその製造方法を提供することが可能になるという効果が奏される場合がある。 According to the present invention, it is possible to provide a toner having excellent charging stability and a method for producing the same. Further, according to the present invention, in addition to this effect or instead of this effect, there may be an effect that it is possible to provide a toner that hardly causes fogging on the formed image and a method for manufacturing the same. .
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
本実施形態に係るトナーは、静電荷像現像用のカプセルトナーである。本実施形態のトナーは、多数の粒子(以下、トナー粒子という)から構成される粉体である。本実施形態に係るトナーは、例えば電子写真装置で用いることができる。 The toner according to this embodiment is a capsule toner for developing an electrostatic image. The toner of this embodiment is a powder composed of a large number of particles (hereinafter referred to as toner particles). The toner according to the exemplary embodiment can be used in, for example, an electrophotographic apparatus.
電子写真装置では、トナーを含む現像剤を用いて静電荷像を現像する。これにより、感光体上に形成された静電潜像に、帯電したトナーが付着する。そして、付着したトナーを転写ベルトに転写した後、さらに転写ベルト上のトナー像を記録媒体(例えば、紙)に転写する。その後、トナーを加熱して記録媒体に定着させる。これにより、記録媒体に画像が形成される。例えば、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの4色のトナーを用いて形成したそれぞれのトナー像を重ね合わせれば、フルカラー画像を形成することができる。 In an electrophotographic apparatus, an electrostatic image is developed using a developer containing toner. As a result, charged toner adheres to the electrostatic latent image formed on the photoreceptor. After the adhered toner is transferred to the transfer belt, the toner image on the transfer belt is further transferred to a recording medium (for example, paper). Thereafter, the toner is heated and fixed on the recording medium. As a result, an image is formed on the recording medium. For example, a full color image can be formed by superimposing toner images formed using four color toners of black, yellow, magenta, and cyan.
以下、図1を参照して、本実施形態に係るトナー(特にトナー粒子)の構成について説明する。図1は、本実施形態に係るトナーを構成するトナー粒子10を示す図である。
Hereinafter, the configuration of the toner (particularly toner particles) according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a view showing
図1に示すように、トナー粒子10は、コア11と、コア11の表面に形成されたシェル層12(カプセル層)と、外添剤13とから構成される。
As shown in FIG. 1, the
コア11は、結着樹脂11aと、内添剤11b(例えば、着色剤又は離型剤)とから構成される。コア11は、シェル層12によって被覆されている。シェル層12の表面には外添剤13が付着している。
The core 11 includes a
なお、必要がなければ内添剤11bを割愛してもよい。また、コア11の表面に複数のシェル層12が形成されてもよい。
If not necessary, the
コア11がアニオン性を有し、シェル層12がカチオン性を有することが好ましい。コア11がアニオン性を有することで、シェル層12の形成時にカチオン性のシェル層12の材料をコア11の表面に引き付けることが可能になる。詳しくは、例えば水性媒体中で負に帯電するコア11と水性媒体中で正に帯電するシェル層12の材料とが相互に電気的に引き寄せられ、例えばin−situ重合によりコア11の表面にシェル層12が形成される。これにより、分散剤を用いて水性媒体中にコア11を高度に分散させずとも、コア11の表面に均一なシェル層12を形成し易くなる。
It is preferable that the core 11 has an anionic property and the
コア11においては、コア成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂11aが占める。このため、結着樹脂11aの極性がコア11全体の極性に大きな影響を与える。例えば結着樹脂11aがエステル基、水酸基、エーテル基、酸基、又はメチル基を有している場合には、コア11はアニオン性になる傾向が強くなり、例えば結着樹脂11aがアミノ基、アミン、又はアミド基を有している場合には、コア11はカチオン性になる傾向が強くなる。
In the core 11, the
本実施形態においてコア11がアニオン性であることの指標は、pHが4に調整された水性媒体中で測定されるコア11のゼータ電位が負極性を示すことである。コア11とシェル層12との結合を強めるためには、コア11のpH4におけるゼータ電位が0Vよりも小さく、トナー粒子10のpH4におけるゼータ電位が0Vよりも大きいことが好ましい。なお、本実施形態においてpH4はシェル層12を形成する時のpHに相当する。
In the present embodiment, an indicator that the core 11 is anionic is that the zeta potential of the core 11 measured in an aqueous medium whose pH is adjusted to 4 indicates negative polarity. In order to strengthen the bond between the core 11 and the
ゼータ電位の測定方法としては、例えば電気泳動法、超音波法、又はESA(電気音響)法が挙げられる。 Examples of the zeta potential measurement method include an electrophoresis method, an ultrasonic method, and an ESA (electroacoustic) method.
電気泳動法は、粒子分散液に電場を印加して分散液中の帯電粒子を電気泳動させ、電気泳動速度に基づきゼータ電位を算出する方法である。電気泳動法としては、例えばレーザードップラー法(電気泳動している粒子にレーザー光を照射し、得られた散乱光のドップラーシフト量から電気泳動速度を求める方法)が挙げられる。レーザードップラー法は、分散液中の粒子濃度を高濃度とする必要がなく、ゼータ電位の算出に必要なパラメーターの数が少なく、加えて電気泳動速度を感度よく検出できるという利点を有する。 In the electrophoresis method, an electric field is applied to the particle dispersion to cause electrophoresis of charged particles in the dispersion, and the zeta potential is calculated based on the electrophoresis speed. Examples of the electrophoresis method include a laser Doppler method (a method in which an electrophoresis speed is obtained from the amount of Doppler shift of the obtained scattered light by irradiating the electrophoretic particles with laser light). The laser Doppler method has the advantage that the particle concentration in the dispersion does not need to be high, the number of parameters necessary for calculating the zeta potential is small, and the electrophoresis speed can be detected with high sensitivity.
超音波法は、粒子分散液に超音波を照射して分散液中の帯電粒子を振動させ、この振動によって生じる電位差に基づきゼータ電位を算出する方法である。 The ultrasonic method is a method of irradiating a particle dispersion with ultrasonic waves to vibrate charged particles in the dispersion and calculating a zeta potential based on a potential difference caused by the vibration.
ESA法では、粒子分散液に高周波電圧を印加して分散液中の帯電粒子を振動させて超音波を発生させる。そして、その超音波の大きさ(強さ)からゼータ電位を算出する。 In the ESA method, a high frequency voltage is applied to the particle dispersion to vibrate charged particles in the dispersion to generate ultrasonic waves. Then, the zeta potential is calculated from the magnitude (intensity) of the ultrasonic waves.
超音波法及びESA法は、粒子濃度が高い(例えば、20質量%を超える)粒子分散液であっても、ゼータ電位を感度よく測定することができるという利点を有する。 The ultrasonic method and the ESA method have an advantage that the zeta potential can be measured with high sensitivity even in a particle dispersion having a high particle concentration (for example, exceeding 20% by mass).
以下、コア11(結着樹脂11a及び内添剤11b)、シェル層12、及び外添剤13について、順に説明する。
Hereinafter, the core 11 (
[コア]
コア11は、結着樹脂11a及び内添剤11bを含む。コア11は、内添剤11bとして、例えば着色剤及び離型剤を含む。ただし、トナーの用途に応じて必要のない成分(例えば、着色剤又は離型剤)を割愛してもよい。また、コア11は、内添剤11bとして、電荷制御剤及び磁性粉の少なくとも一方をさらに有していてもよい。
[core]
The core 11 includes a
[結着樹脂(コア)]
以下、結着樹脂11aについて説明する。
[Binder resin (core)]
Hereinafter, the
結着樹脂11aが強いアニオン性を得るためには、結着樹脂11aの水酸基価(OHV値)及び酸価(AV値)がそれぞれ10mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上であることがより好ましい。
In order to obtain a strong anionic property of the
結着樹脂11aのガラス転移点(Tg)は、シェル層12に含まれる熱硬化性樹脂の硬化開始温度以下であることが好ましい。こうした結着樹脂11aを用いれば、高速定着時においても十分な定着性を得やすい。また、熱硬化性樹脂(特にメラミン系の樹脂)の硬化開始温度は55℃程度であることが多い。結着樹脂11aのTgは、20℃以上であることが好ましく、30℃以上55℃以下であることがより好ましく、30℃以上50℃以下であることがさらに好ましい。結着樹脂11aのTgが20℃以上であるとシェル層12の形成時にコア11が凝集しにくくなる。
The glass transition point (Tg) of the
結着樹脂11aの軟化点(Tm)は100℃以下が好ましく、95℃以下がより好ましい。結着樹脂11aのTmが100℃以下(より好ましくは95℃以下)であることで、高速定着時においても十分な定着性を得ることが可能になる。また、結着樹脂11aのTmが100℃以下(より好ましくは95℃以下)であれば、水性媒体中でコア11の表面にシェル層12を形成する際に、シェル層12の硬化反応中にコア11が部分的に軟化し易くなるため、コア11が表面張力により丸みを帯び易くなる。なお、異なるTmを有する複数の結着樹脂を組み合わせることで、結着樹脂11aのTmを調整することができる。
The softening point (Tm) of the
以下、図2を参照して、吸熱曲線から結着樹脂11aのTgを読み取る方法について説明する。図2は吸熱曲線の一例を示すグラフである。
Hereinafter, a method of reading Tg of the
Tgの測定に際しては、示差走査熱量計(例えば、セイコーインスツル株式会社製「DSC−6220」)を用いて吸熱曲線を測定する。例えば図2に示すような吸熱曲線が得られる。結着樹脂11aのTgは、結着樹脂11aの吸熱曲線における比熱の変化点から求めることができる。
In measuring Tg, an endothermic curve is measured using a differential scanning calorimeter (for example, “DSC-6220” manufactured by Seiko Instruments Inc.). For example, an endothermic curve as shown in FIG. 2 is obtained. The Tg of the
次に、図3を参照して、S字カーブから結着樹脂11aのTmを読み取る方法について説明する。図3はS字カーブの一例を示すグラフである。
Next, a method for reading the Tm of the
高架式フローテスター(例えば、株式会社島津製作所製「CFT−500D」)を用いて、結着樹脂11aのTmを測定することができる。具体的には、測定試料を高架式フローテスターにセットし、所定の条件で試料を溶融流出させる。これにより、S字カーブ(温度(℃)/ストローク(mm)に関するS字カーブ)が得られる。得られたS字カーブから結着樹脂11aのTmを読み取ることができる。図3において、S1はストロークの最大値を示し、S2は低温側のベースラインのストローク値を示す。S字カーブ中のストロークの値が(S1+S2)/2となる温度を測定試料のTmとする。
Tm of the
図1を参照して説明を続ける。
結着樹脂11aとしては、例えば官能基としてエステル基、水酸基、エーテル基、酸基、メチル基、カルボキシル基、又はアミノ基を有する樹脂が好ましい。結着樹脂11aとしては、分子中に水酸基、カルボキシル基、又はアミノ基のような官能基を有する樹脂が好ましく、分子中に水酸基及び/又はカルボキシル基を有する樹脂がより好ましい。このような官能基を有するコア11(結着樹脂11a)は、シェル層12の材料(例えば、メチロールメラミン)と反応して化学的に結合し易くなる。こうした化学的な結合が生じると、コア11とシェル層12との結合が強固になる。
The description will be continued with reference to FIG.
As the
結着樹脂11aとしては、熱可塑性樹脂が好ましい。
As the
熱可塑性樹脂の好適な例としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、又はスチレン−ブタジエン系樹脂が挙げられる。中でも、スチレンアクリル系樹脂及びポリエステル樹脂はそれぞれ、トナー中の着色剤の分散性、トナーの帯電性、及び被記録媒体に対する定着性に優れる。 Preferred examples of the thermoplastic resin include styrene resin, acrylic resin, styrene acrylic resin, polyethylene resin, polypropylene resin, vinyl chloride resin, polyester resin, polyamide resin, polyurethane resin, and polyvinyl alcohol. Examples thereof include a resin, a vinyl ether resin, an N-vinyl resin, and a styrene-butadiene resin. Among them, the styrene acrylic resin and the polyester resin are excellent in the dispersibility of the colorant in the toner, the charging property of the toner, and the fixing property to the recording medium, respectively.
(スチレンアクリル系樹脂)
以下、結着樹脂11aとして用いられるスチレンアクリル系樹脂について説明する。
(Styrene acrylic resin)
Hereinafter, the styrene acrylic resin used as the
スチレンアクリル系樹脂は、例えばスチレン系単量体とアクリル系単量体との共重合体である。 The styrene acrylic resin is, for example, a copolymer of a styrene monomer and an acrylic monomer.
スチレン系単量体の好適な例としては、スチレン、α−メチルスチレン、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、又はp−エチルスチレンが挙げられる。 Preferable examples of the styrenic monomer include styrene, α-methylstyrene, p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, vinyltoluene, α-chlorostyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chloro. Styrene or p-ethylstyrene is mentioned.
アクリル系単量体の好適な例としては、(メタ)アクリル酸、特に(メタ)アクリル酸アルキルエステル又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸iso−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸iso−ブチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)メタアクリル酸メチル、(メタ)メタアクリル酸エチル、(メタ)メタアクリル酸n−ブチル、又は(メタ)メタアクリル酸iso−ブチルが好ましい。(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルとしては、例えば(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、又は(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシプロピルが好ましい。 Preferable examples of the acrylic monomer include (meth) acrylic acid, particularly (meth) acrylic acid alkyl ester or (meth) acrylic acid hydroxyalkyl ester. Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, iso-propyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid n-. Butyl, iso-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, methyl (meth) methacrylate, ethyl (meth) methacrylate, n-butyl (meth) methacrylate, or (meth) Iso-butyl methacrylate is preferred. Examples of (meth) acrylic acid hydroxyalkyl esters include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, or 4- (meth) acrylic acid 4- Hydroxypropyl is preferred.
スチレンアクリル系樹脂を調製する際に、水酸基を有する単量体(例えば、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、又は(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル)を用いることで、スチレンアクリル系樹脂に水酸基を導入できる。例えば、水酸基を有する単量体の使用量を適宜調整することで、得られるスチレンアクリル系樹脂の水酸基価を調整することができる。 When preparing a styrene acrylic resin, a monomer having a hydroxyl group (for example, p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, or hydroxyalkyl (meth) acrylate) is used to add a hydroxyl group to the styrene acrylic resin. Can be introduced. For example, the hydroxyl value of the obtained styrene acrylic resin can be adjusted by appropriately adjusting the amount of the monomer having a hydroxyl group.
スチレンアクリル系樹脂を調製する際に、(メタ)アクリル酸を単量体として用いることで、スチレンアクリル系樹脂にカルボキシル基を導入できる。例えば、(メタ)アクリル酸の使用量を適宜調整することで、得られるスチレンアクリル系樹脂の酸価を調整することができる。 When preparing the styrene acrylic resin, a carboxyl group can be introduced into the styrene acrylic resin by using (meth) acrylic acid as a monomer. For example, the acid value of the resulting styrene acrylic resin can be adjusted by appropriately adjusting the amount of (meth) acrylic acid used.
コア11の強度又は定着性を向上させるためには、結着樹脂11aとしてのスチレンアクリル系樹脂の数平均分子量(Mn)が2000以上3000以下であることが好ましい。スチレンアクリル系樹脂の分子量分布(数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率Mw/Mn)は10以上20以下であることが好ましい。結着樹脂11aのMnとMwの測定には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いることができる。
In order to improve the strength or fixability of the core 11, the number average molecular weight (Mn) of the styrene acrylic resin as the
(ポリエステル樹脂)
以下、結着樹脂11aとして用いられるポリエステル樹脂について説明する。
(Polyester resin)
Hereinafter, the polyester resin used as the
ポリエステル樹脂は、例えば2価又は3価以上のアルコール成分と2価又は3価以上のカルボン酸成分とを縮重合や共縮重合することで得られる。 The polyester resin can be obtained, for example, by polycondensation or copolycondensation of a divalent or trivalent or higher alcohol component and a divalent or trivalent or higher carboxylic acid component.
2価又は3価以上のアルコール成分の好適な例としては、ジオール類、ビスフェノール類、又は3価以上のアルコール類が挙げられる。 Preferable examples of the divalent or trivalent or higher alcohol component include diols, bisphenols, and trivalent or higher alcohols.
ジオール類としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレングリコールが好ましい。 Examples of diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5 -Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol or polytetramethylene glycol are preferred.
ビスフェノール類としては、例えばビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、又はポリオキシプロピレン化ビスフェノールAが好ましい。 As the bisphenols, for example, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, or polyoxypropylenated bisphenol A is preferable.
3価以上のアルコール類としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、ジグリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、又は1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼンが好ましい。 Examples of the trivalent or higher alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, or 1,3,5-trihydroxy Methylbenzene is preferred.
2価又は3価以上のカルボン酸成分としては、例えばエステル形成性の誘導体(例えば、酸ハライド、酸無水物、又は低級アルキルエステル)を用いてもよい。ここで、「低級アルキル」とは、炭素原子数1〜6のアルキル基を意味する。 As the divalent or trivalent or higher carboxylic acid component, for example, an ester-forming derivative (for example, acid halide, acid anhydride, or lower alkyl ester) may be used. Here, “lower alkyl” means an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
2価カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸(例えば、アルキルコハク酸もしくはアルケニルコハク酸)、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、又はマロン酸が好ましい。さらに、アルケニルコハク酸としては、例えばn−ブチルコハク酸、n−ブテニルコハク酸、イソブチルコハク酸、イソブテニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、又はイソドデセニルコハク酸が好ましい。 Examples of the divalent carboxylic acid include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid (for example, alkyl succinic acid or alkenyl succinic acid), Adipic acid, sebacic acid, azelaic acid or malonic acid are preferred. Furthermore, examples of the alkenyl succinic acid include n-butyl succinic acid, n-butenyl succinic acid, isobutyl succinic acid, isobutenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, n-dodecyl succinic acid, and n-dodecenyl succinic acid. , Isododecyl succinic acid, or isododecenyl succinic acid.
3価以上のカルボン酸としては、例えば1,2,4−ベンゼントリカルボン酸(トリメリット酸)、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、又はエンポール三量体酸が好ましい。 Examples of the trivalent or higher carboxylic acid include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4. -Naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid Acid, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, or empole trimer acid are preferred.
ポリエステル樹脂を製造する際に、2価又は3価以上のアルコール成分の使用量と2価又は3価以上のカルボン酸成分の使用量とをそれぞれ適宜変更することで、ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価を調整することができる。また、ポリエステル樹脂の分子量を上げると、ポリエステル樹脂の酸価及び水酸基価は低下する傾向がある。 When the polyester resin is produced, the acid value and hydroxyl group of the polyester resin are appropriately changed by appropriately changing the amount of the divalent or trivalent or higher alcohol component and the amount of the divalent or trivalent or higher carboxylic acid component. The price can be adjusted. Moreover, when the molecular weight of the polyester resin is increased, the acid value and hydroxyl value of the polyester resin tend to decrease.
コア11の強度又は定着性を向上させるためには、結着樹脂11aとしてのポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)が1200以上2000以下であることが好ましい。ポリエステル樹脂の分子量分布(数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率Mw/Mn)は9以上20以下であることが好ましい。結着樹脂11aのMnとMwの測定には、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いることができる。
In order to improve the strength or fixability of the core 11, the number average molecular weight (Mn) of the polyester resin as the
[着色剤(コア)]
以下、着色剤(内添剤11b)について説明する。
[Colorant (core)]
Hereinafter, the colorant (internal additive 11b) will be described.
着色剤としては、例えばトナー粒子10の色に合わせて公知の顔料や染料を用いることができる。着色剤の使用量は、100質量部の結着樹脂11aに対して1質量部以上20質量部以下であることが好ましく、3質量部以上10質量部以下であることがより好ましい。
As the colorant, for example, a known pigment or dye can be used according to the color of the
(黒色着色剤)
本実施形態に係るトナー粒子10のコア11は、黒色着色剤を含有していてもよい。黒色着色剤は、例えばカーボンブラックから構成される。また、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、及びシアン着色剤のような着色剤を用いて黒色に調色された着色剤も利用できる。
(Black colorant)
The core 11 of the
(カラー着色剤)
本実施形態に係るトナー粒子10のコア11は、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤、又はシアン着色剤のようなカラー着色剤を含有していてもよい。
(Coloring agent)
The core 11 of the
イエロー着色剤は、例えば縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、又はアリルアミド化合物から構成されることが好ましい。イエロー着色剤としては、例えばC.I.ピグメントイエロー(3、12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、191、又は194)、ネフトールイエローS、ハンザイエローG、又はC.I.バットイエローが好ましい。 The yellow colorant is preferably composed of, for example, a condensed azo compound, an isoindolinone compound, an anthraquinone compound, an azo metal complex, a methine compound, or an allylamide compound. Examples of yellow colorants include C.I. I. Pigment Yellow (3, 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 97, 109, 110, 111, 120, 127, 128, 129, 147, 151, 154, 155 168, 174, 175, 176, 180, 181, 191 or 194), Neftol Yellow S, Hansa Yellow G, or C.I. I. Butt yellow is preferred.
マゼンタ着色剤は、例えば縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン化合物、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、又はペリレン化合物から構成されることが好ましい。マゼンタ着色剤としては、例えばC.I.ピグメントレッド(2、3、5、6、7、19、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、150、166、169、177、184、185、202、206、220、221、又は254)が好ましい。 The magenta colorant is preferably composed of, for example, a condensed azo compound, diketopyrrolopyrrole compound, anthraquinone compound, quinacridone compound, basic dye lake compound, naphthol compound, benzimidazolone compound, thioindigo compound, or perylene compound. Examples of magenta colorants include C.I. I. Pigment Red (2, 3, 5, 6, 7, 19, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 150, 166, 169, 177 184, 185, 202, 206, 220, 221 or 254).
シアン着色剤は、例えば銅フタロシアニン化合物、銅フタロシアニン誘導体、アントラキノン化合物、又は塩基染料レーキ化合物から構成されることが好ましい。シアン着色剤としては、例えばC.I.ピグメントブルー(1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、又は66)、フタロシアニンブルー、C.I.バットブルー、又はC.I.アシッドブルーが好ましい。 The cyan colorant is preferably composed of, for example, a copper phthalocyanine compound, a copper phthalocyanine derivative, an anthraquinone compound, or a basic dye lake compound. Examples of cyan colorants include C.I. I. Pigment blue (1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, or 66), phthalocyanine blue, C.I. I. Bat Blue, or C.I. I. Acid blue is preferred.
[離型剤(コア)]
以下、離型剤(内添剤11b)について説明する。
[Release agent (core)]
Hereinafter, the release agent (internal additive 11b) will be described.
離型剤は、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の使用量は100質量部の結着樹脂11aに対して1質量部以上30質量部以下であることが好ましく、5質量部以上20質量部以下であることがより好ましい。
The release agent is used for the purpose of improving the fixing property or offset resistance of the toner. In order to improve the fixing property or the offset resistance, the amount of the release agent used is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the
一例では、離型剤が、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、又はフィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックスから構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、酸化ポリエチレンワックス、又は酸化ポリエチレンワックスのブロック共重合体のような脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物から構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、キャンデリラワックス、カルナバワックス、木ろう、ホホバろう、又はライスワックスのような植物系ワックスから構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、みつろう、ラノリン、又は鯨ろうのような動物系ワックスから構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、オゾケライト、セレシン、又はベトロラクタムのような鉱物系ワックスから構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、モンタン酸エステルワックス又はカスターワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類から構成されることが好ましい。別の一例では、離型剤が、脱酸カルナバワックスのような脂肪酸エステルの一部又は全部が脱酸化したワックスから構成されることが好ましい。 In one example, the release agent may be composed of an aliphatic hydrocarbon wax such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, polyolefin copolymer, polyolefin wax, microcrystalline wax, paraffin wax, or Fischer-Tropsch wax. preferable. In another example, the release agent is preferably composed of an oxide of an aliphatic hydrocarbon wax such as an oxidized polyethylene wax or a block copolymer of oxidized polyethylene wax. In another example, it is preferred that the release agent is composed of a vegetable wax such as candelilla wax, carnauba wax, wood wax, jojoba wax, or rice wax. In another example, the release agent is preferably composed of animal wax such as beeswax, lanolin, or spermaceti. In another example, the release agent is preferably composed of a mineral wax such as ozokerite, ceresin, or vetrolactam. In another example, it is preferable that the mold release agent is composed of waxes based on fatty acid esters such as montanic acid ester wax or caster wax. In another example, it is preferable that the release agent is composed of a wax obtained by deoxidizing a part or all of a fatty acid ester such as deoxidized carnauba wax.
[電荷制御剤(コア)]
以下、電荷制御剤(内添剤11b)について説明する。
[Charge control agent (core)]
Hereinafter, the charge control agent (internal additive 11b) will be described.
本実施形態ではコア11がアニオン性(負帯電性)を有するため、コア11では負帯電性の電荷制御剤が使用される。電荷制御剤は、帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させ、耐久性又は安定性に優れたトナーを得る目的で使用される。帯電立ち上がり特性は、所定の帯電レベルに短時間でトナーを帯電可能か否かの指標になる。 In the present embodiment, since the core 11 has an anionic property (negative chargeability), a negatively chargeable charge control agent is used in the core 11. The charge control agent is used for the purpose of improving the charge stability or charge rising property and obtaining a toner having excellent durability or stability. The charge rising characteristic is an index as to whether or not the toner can be charged to a predetermined charge level in a short time.
[磁性粉(コア)]
以下、磁性粉(内添剤11b)について説明する。
[Magnetic powder (core)]
Hereinafter, the magnetic powder (internal additive 11b) will be described.
トナーを1成分現像剤として使用する場合、磁性粉の使用量は、トナー全量100質量部に対して35質量部以上60質量部以下であることが好ましく、40質量部以上60質量部以下であることがより好ましい。 When toner is used as a one-component developer, the amount of magnetic powder used is preferably 35 parts by weight or more and 60 parts by weight or less, and 40 parts by weight or more and 60 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total amount of toner. It is more preferable.
磁性粉は、例えば鉄(フェライト又はマグネタイト)、強磁性金属(コバルト又はニッケル)、鉄及び/又は強磁性金属を含む合金、鉄及び/又は強磁性金属を含む化合物、熱処理のような強磁性化処理を施された強磁性合金、又は二酸化クロムから構成されることが好ましい。 Magnetic powder is made ferromagnetized, for example, iron (ferrite or magnetite), ferromagnetic metal (cobalt or nickel), alloy containing iron and / or ferromagnetic metal, compound containing iron and / or ferromagnetic metal, heat treatment It is preferably composed of a processed ferromagnetic alloy or chromium dioxide.
磁性粉の粒子径は、0.1μm以上1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることがより好ましい。こうした範囲に磁性粉の粒子径がある場合には、結着樹脂11a中に磁性粉を均一に分散させ易くなる。
The particle size of the magnetic powder is preferably 0.1 μm or more and 1.0 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. When the particle diameter of the magnetic powder is in such a range, the magnetic powder can be easily dispersed uniformly in the
[シェル層]
シェル層12の材料としては、水に分散する材料が好ましい。
[Shell layer]
As a material of the
シェル層12は熱硬化性樹脂から構成されることが好ましく、強度、硬度、又はカチオン性を向上させるためには、窒素原子を含む樹脂又はその誘導体から構成されることがより好ましい。シェル層12が窒素原子を含む場合には、シェル層12が正帯電し易くなる。カチオン性を強くするためには、シェル層12中の窒素原子の含有量が10質量%以上であることが好ましい。
The
シェル層12を構成する熱硬化性樹脂としては、例えばメラミン樹脂、尿素(ユリア)樹脂、スルホアミド樹脂、グリオキザール樹脂、グアナミン樹脂、アニリン樹脂、又はこれら各樹脂の誘導体が好ましい。メラミン樹脂の誘導体では、例えばメチロールメラミンが好ましい。グアナミン樹脂の誘導体では、例えばベンゾグアナミン、アセトグアナミン、又はスピログアナミンが好ましい。
As the thermosetting resin constituting the
シェル層12を構成する熱硬化性樹脂としては、例えば窒素元素を分子骨格に有するポリイミド樹脂、マレイド系重合体、ビスマスイミド、アミノビスマスイミド、又はビスマスイミドトリアジンが好ましい。
As the thermosetting resin constituting the
シェル層12を構成する熱硬化性樹脂としては、アミノ基を含む化合物とアルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド)との重縮合によって生成される樹脂(以下、アミノアルデヒド樹脂という)、又はアミノアルデヒド樹脂の誘導体が特に好ましい。なお、メラミン樹脂は、メラミンとホルムアルデヒドとの重縮合物である。尿素樹脂は、尿素とホルムアルデヒドとの重縮合物である。グリオキザール樹脂は、グリオキザールと尿素との反応物とホルムアルデヒドとの重縮合物である。
Examples of the thermosetting resin constituting the
シェル層12に含まれる樹脂のうち、80質量%以上の樹脂が熱硬化樹脂であることが好ましく、90質量%以上の樹脂が熱硬化樹脂であることがより好ましく、100質量%の樹脂が熱硬化樹脂であることがさらに好ましい。
Of the resins contained in the
シェル層12の厚さは、1nm以上20nm以下であることが好ましく、1nm以上10nm以下であることがより好ましい。
The thickness of the
シェル層12の厚さが20nm以下であると、トナーを被記録媒体へ定着させる際の加熱加圧等によって、シェル層12が容易に破壊されるようになる。その結果、コア11に含まれる結着樹脂11a及び離型剤の軟化又は溶融が速やかに進行し、低温域でトナーを被記録媒体に定着することが可能になる。さらに、シェル層12の厚さが20nm以下であるとシェル層12の帯電が強くなり過ぎないため、画像が適正に形成される。
When the thickness of the
一方、シェル層12の厚さが1nm以上であると、十分な強度を有するものとなり輸送時の衝撃等によるシェル層12の破壊を抑制することができる。
On the other hand, when the thickness of the
シェル層12の厚さは、市販の画像解析ソフトウェア(例えば、三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いてトナー粒子10の断面のTEM撮影像を解析することによって計測できる。
The thickness of the
なお、本実施形態ではシェル層12がカチオン性(正帯電性)を有する。このため、シェル層12に正帯電性の電荷制御剤を含有させてもよい。
In the present embodiment, the
[外添剤]
以下、外添剤13について説明する。以下、外添剤13により処理される前のトナー粒子10を「トナー母粒子」と記載する。
[External additive]
Hereinafter, the
外添剤13は、トナー粒子10の流動性又は取扱性を向上させるために使用され、シェル層12の表面に付着する。流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤13の使用量は、トナー母粒子100質量部に対して0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましく、2質量部以上5質量部以下であることがより好ましい。
The
流動性又は取扱性を向上させるためには、外添剤13の粒子径は0.01μm以上1.0μm以下であることが好ましい。
In order to improve fluidity or handleability, the particle diameter of the
本実施形態に係るトナーでは、トナー母粒子が、コア11と、コア11の表面に形成されたシェル層12とを有し、外添剤13がシリカ粒子を有する。トナー母粒子の疎水化度は0%以上20%未満である(0%≦トナー母粒子の疎水化度<20%)。外添剤13の疎水化度は5%以上20%以下である(5%≦外添剤13の疎水化度≦20%)。トナー母粒子の疎水化度は外添剤13の疎水化度よりも低い(トナー母粒子の疎水化度<外添剤13の疎水化度)。
In the toner according to this embodiment, the toner base particles have a core 11 and a
本実施形態(及び後述の実施例)における疎水化度は、メタノール滴定試験により測定された値である。詳しくは、メタノール滴定試験では、水50mL中に0.5gのトナー母粒子又は0.05gの外添剤13を添加した。続けて、液を攪拌しながら、液中のトナー母粒子又は外添剤13の全量が湿潤されるまでビュレットによりメタノールを滴下して滴定した。上記疎水化度は、滴定の終点でのメタノールと水との混合物におけるメタノールの割合を体積百分率で表した値である。
The degree of hydrophobicity in the present embodiment (and examples described later) is a value measured by a methanol titration test. Specifically, in the methanol titration test, 0.5 g of toner base particles or 0.05 g of
本実施形態に係るトナーでは、トナー母粒子の疎水化度が20%未満であり、且つ、外添剤13の疎水化度が5%以上20%以下である(5%≦外添剤の疎水化度≦20%)。トナー母粒子の疎水化度と外添剤13の疎水化度とをそれぞれ低くする(親水性にする)ことで、トナー粒子10の表面を水で覆う(トナー粒子10に水分を保有させる)ことが可能になる。また、外添剤13の疎水化度を低くし過ぎない(5%以上にする)ことで、トナー粒子10の表面は適量の水で覆われるようになる。トナー粒子10の表面が適量の水で覆われていれば、環境変動(温度又は湿度の変動)があってもトナー粒子10の表面における水の量はほとんど変化しない。また、本実施形態に係るトナーでは、トナー母粒子の疎水化度が外添剤13の疎水化度よりも低いため、水分の吸着性が適正化されると考えられる。その結果、環境変動(温度又は湿度の変動)があってもトナー粒子10の帯電性(電荷保有特性)を高く維持することが可能になる。このため、本実施形態に係るトナーは、優れた帯電安定性を有する。
In the toner according to this embodiment, the hydrophobicity of the toner base particles is less than 20%, and the hydrophobicity of the
外添後のトナーについて、トナー母粒子の疎水化度と外添剤13の疎水化度とを確認する場合には、トナー母粒子と外添剤13とを分離することができる。例えば気流法又は湿式法によりトナー母粒子と外添剤13とを分離することができる。
For the toner after external addition, when the hydrophobicity of the toner base particles and the hydrophobicity of the
また、本実施形態に係るトナーの製造方法では、コア11を形成した後、液にコア11とシェル層12の材料とを入れる。続けて、液中でシェル層12の材料を重合反応させることによりコア11の表面にシェル層12を形成する。これにより、コア11とシェル層12とを有するトナー母粒子が得られる。また、シリカ粒子を有し、5%以上20%以下の疎水化度を有する外添剤13を準備する。その後、トナー母粒子の表面に外添剤13を付着させる。また、トナー母粒子を形成する際には、シェル層12の形成時間(重合時間)を30分以上90分以下の範囲で制御することにより、トナー母粒子の疎水化度を、20%未満にし、且つ、外添剤13の疎水化度よりも低くすることができる。こうした方法によれば、トナー母粒子の疎水化度を所望の範囲に調整し易くなる。
Further, in the toner manufacturing method according to the present embodiment, after the core 11 is formed, the material of the core 11 and the
外添剤13に含まれるシリカ粒子は、疎水化処理された親水性シリカ粒子であることが好ましい。外添剤13は、疎水化処理された親水性シリカ粒子のみから構成されてもよい。
The silica particles contained in the
外添剤13に含まれるシリカ粒子の表面の水酸基の少なくとも一部がアルキルシラン又はアミノシランで置換されていることが好ましい。こうした構成によれば、外添剤13の疎水化度を5%以上20%以下に調整し易くなる。
It is preferable that at least a part of hydroxyl groups on the surface of the silica particles contained in the
アルキルシランによる置換の比率とアミノシランによる置換の比率との差は0質量%以上5質量%以下であることが好ましい。こうした構成によれば、外添剤13の疎水化度を5%以上20%以下に調整し易くなる。
The difference between the substitution ratio with alkylsilane and the substitution ratio with aminosilane is preferably 0% by mass or more and 5% by mass or less. According to such a configuration, it becomes easy to adjust the degree of hydrophobicity of the
トナーの保存性を向上させるためには、シェル層12が熱硬化樹脂を含むことが好ましい。こうしたシェル層12を形成する場合には、添加されるシェル層12の材料が、熱硬化性樹脂のプレポリマー又はモノマーであることが好ましい。
In order to improve the storage stability of the toner, the
表1に、本実施例で評価したトナーA〜Qを示す。 Table 1 shows toners A to Q evaluated in this example.
以下、トナーA〜Qの調製方法、評価方法、及び評価結果について、順に説明する。 Hereinafter, a preparation method, an evaluation method, and an evaluation result of toners A to Q will be described in order.
[トナーAの調製方法]
トナーAの調製方法について説明する。
[Method for Preparing Toner A]
A method for preparing toner A will be described.
(コアの作製)
トナーAの調製方法では、混合機(日本コークス工業株式会社製「ヘンシェルミキサー」)を用いて、低粘度ポリエステル樹脂750gと、中粘度ポリエステル樹脂100gと、高粘度ポリエステル樹脂150gと、離型剤55gと、着色剤40gとを、回転速度2400rpmで混合した。結着樹脂11a(ポリエステル樹脂)における低粘度ポリエステル樹脂の比率を増やすことで、結着樹脂11aの溶融粘度を下げることができる。
(Production of core)
In the preparation method of the toner A, a low viscosity polyester resin 750 g, a medium viscosity polyester resin 100 g, a high viscosity polyester resin 150 g, and a release agent 55 g using a mixer (“Henschel mixer” manufactured by Nippon Coke Industries, Ltd.). And 40 g of the colorant were mixed at a rotational speed of 2400 rpm. By increasing the ratio of the low-viscosity polyester resin in the
低粘度ポリエステル樹脂において、Tgは38℃、Tmは65℃である。中粘度ポリエステル樹脂において、Tgは53℃、Tmは84℃である。高粘度ポリエステル樹脂において、Tgは71℃、Tmは120℃である。 In the low viscosity polyester resin, Tg is 38 ° C. and Tm is 65 ° C. In the medium viscosity polyester resin, Tg is 53 ° C. and Tm is 84 ° C. In the high viscosity polyester resin, Tg is 71 ° C. and Tm is 120 ° C.
着色剤としては、DIC株式会社製の「KET Blue111」(フタロシアニンブルー)を用いた。離型剤としては、株式会社加藤洋行製の「カルナバワックス1号」を用いた。 As a colorant, “KET Blue 111” (phthalocyanine blue) manufactured by DIC Corporation was used. As the release agent, “Carnauba Wax No. 1” manufactured by Hiroyuki Kato Co., Ltd. was used.
続けて、得られた混合物を、2軸押出機(株式会社池貝製「PCM−30」)を用いて、材料投入量5kg/時、軸回転速度160rpm、設定温度範囲100℃以上130℃以下の条件で溶融混練した。その後、得られた溶融混練物を冷却した。 Subsequently, the obtained mixture was mixed using a biaxial extruder (“PCM-30” manufactured by Ikegai Co., Ltd.) with a material input amount of 5 kg / hour, a shaft rotation speed of 160 rpm, and a set temperature range of 100 ° C. to 130 ° C. It was melt-kneaded under conditions. Thereafter, the obtained melt-kneaded product was cooled.
続けて、機械式粉砕機(株式会社東亜機械製作所製「ロートプレックス16/8型」)を用いて溶融混練物を粗粉砕した。さらに、ジェットミル(日本ニューマチック工業株式会社製「超音波ジェットミルI型」)を用いて粗粉砕物を微粉砕した。続けて、分級機(日鉄鉱業株式会社製「エルボージェットEJ−LABO型」)を用いて微粉砕物を分級した。これにより、中位径(体積分布基準)6.0μmのコア11が得られた。コア11はアニオン性を有していた。 Subsequently, the melt-kneaded material was roughly pulverized using a mechanical pulverizer (“Rotoplex 16/8 type” manufactured by Toa Machinery Co., Ltd.). Further, the coarsely pulverized product was finely pulverized using a jet mill (“Ultrasonic Jet Mill I Type” manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.). Subsequently, the finely pulverized product was classified using a classifier (“Elbow Jet EJ-LABO type” manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.). As a result, a core 11 having a median diameter (volume distribution standard) of 6.0 μm was obtained. The core 11 was anionic.
(シェル層の形成)
温度計及び攪拌羽根を備えた容量1Lの3つ口フラスコを準備し、フラスコ内に、イオン交換水500mLと、ポリアクリル酸ナトリウム(東亞合成株式会社製「ジュリマー(登録商標)AC−103」)50gとを添加した。これにより、フラスコ内にポリアクリル酸ナトリウム水溶液が得られた。
(Formation of shell layer)
A 1 L three-necked flask equipped with a thermometer and a stirring blade was prepared, and 500 mL of ion-exchanged water and sodium polyacrylate (“Jurimer (registered trademark) AC-103” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) were prepared in the flask. 50 g was added. Thereby, the sodium polyacrylate aqueous solution was obtained in the flask.
続けて、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液に、前述の手順で作製した100gのコア11(粉体)を添加した。その後、フラスコ内容物を室温で十分攪拌した。これにより、フラスコ内にコア11の分散液が得られた。 Subsequently, 100 g of the core 11 (powder) prepared by the above-described procedure was added to the sodium polyacrylate aqueous solution. Thereafter, the contents of the flask were sufficiently stirred at room temperature. Thereby, the dispersion liquid of the core 11 was obtained in the flask.
続けて、コア11の分散液を目開き3μmの濾紙を用いて濾過した。これにより、コア11が濾別された。続けて、コア11をイオン交換水に再分散させた。その後、濾過と再分散とを5回繰り返すことにより、コア11を洗浄した。続けて、500mLのイオン交換水に対して100gのコア11が分散した懸濁液をフラスコ内で調製した。 Subsequently, the dispersion liquid of the core 11 was filtered using a filter paper having an opening of 3 μm. Thereby, the core 11 was separated by filtration. Subsequently, the core 11 was redispersed in ion exchange water. Thereafter, the core 11 was washed by repeating filtration and redispersion five times. Subsequently, a suspension in which 100 g of the core 11 was dispersed in 500 mL of ion exchange water was prepared in the flask.
続けて、フラスコ内にメチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100(固形分濃度80%)」)1gを添加し、フラスコ内容物を攪拌してメチロール化尿素を懸濁液に溶解させた。続けて、フラスコ内に希塩酸を加えて、フラスコ内の懸濁液のpHを4に調整した。
Subsequently, 1 g of methylolated urea (“Milben Resin SU-100 (
続けて、懸濁液を1Lのセパラブルフラスコに移した。続けて、フラスコ内容物を攪拌しながら加熱して(フラスコ内の温度を65℃まで上げて)、攪拌しながら65℃の状態を60分間保った。これにより、フラスコ内でコア11とシェル層12の材料とが重合反応し、コア11の表面に熱硬化性樹脂(尿素樹脂)から構成されるカチオン性のシェル層12が形成された。その結果、トナー母粒子を含む分散液が得られた。
Subsequently, the suspension was transferred to a 1 L separable flask. Subsequently, the contents of the flask were heated with stirring (the temperature in the flask was raised to 65 ° C.), and the state at 65 ° C. was maintained for 60 minutes with stirring. Thereby, the core 11 and the material of the
(洗浄及び乾燥)
トナー母粒子(コア11及びシェル層12)の分散液をろ過(固液分離)してトナー母粒子を得た。その後、トナー母粒子をイオン交換水に再分散させた。さらに、分散とろ過とを繰り返して、トナー母粒子を洗浄した。その後、トナー母粒子を乾燥した。洗浄(分散及びろ過)を繰り返したため、トナー母粒子の内部及び表面に分散剤(ポリアクリル酸ナトリウム)がほとんど残らなかった。得られたトナー母粒子の疎水化度は5%であった。
(Washing and drying)
The dispersion of the toner base particles (core 11 and shell layer 12) was filtered (solid-liquid separation) to obtain toner base particles. Thereafter, the toner base particles were redispersed in ion exchange water. Further, the toner base particles were washed by repeating dispersion and filtration. Thereafter, the toner base particles were dried. Since washing (dispersion and filtration) was repeated, almost no dispersant (sodium polyacrylate) remained inside and on the surface of the toner base particles. The toner mother particles thus obtained had a hydrophobicity of 5%.
(外添)
親水性シリカに疎水化処理を施すことにより外添剤13を作製した。親水性シリカとしては、BET比表面積130m2/gの親水性フュームドシリカ(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)130」)を用いた。
(External)
The
疎水化処理として、置換比率30質量%で親水性シリカの表面の水酸基をアルキルシランで置換するとともに、置換比率30質量%で親水性シリカの表面の水酸基をアミノシランで置換した。アルキルシランとしては、ポリエチレンオキシド含有アルコキシシラン(日本ユニカー株式会社製「A−1230」)を用いた。アミノシランとしては、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(信越化学工業株式会社製「KBE−903」)を用いた。得られた外添剤13の疎水化度は10%であった。
As the hydrophobization treatment, the hydroxyl group on the surface of hydrophilic silica was substituted with alkylsilane at a substitution ratio of 30% by mass, and the hydroxyl group on the surface of hydrophilic silica was substituted with aminosilane at a substitution ratio of 30% by mass. As the alkylsilane, polyethylene oxide-containing alkoxysilane (“A-1230” manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd.) was used. As aminosilane, 3-aminopropyltriethoxysilane (“KBE-903” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used. The degree of hydrophobicity of the obtained
続けて、乾燥したトナー母粒子に対して1.5質量%の割合で外添剤13(上記疎水化処理を施した親水性シリカ)を混合した。これにより、トナー粒子10を多数有するトナーAが得られた。
Subsequently, the external additive 13 (hydrophilic silica subjected to the hydrophobization treatment) was mixed at a ratio of 1.5% by mass with respect to the dried toner base particles. As a result, a toner A having a large number of
[トナーBの調製方法]
トナーBの調製方法は、外添剤13の疎水化処理に関し、アルキルシランの置換比率を30質量%から40質量%に変更し、アミノシランの置換比率を30質量%から40質量%に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。トナーBの調製に用いた外添剤13の疎水化度は18%であり、トナー母粒子の疎水化度は5%であった。
[Method for Preparing Toner B]
The preparation method of the toner B relates to the hydrophobization treatment of the
[トナーCの調製方法]
トナーCの調製方法は、シェル層12を形成する条件(カプセル化条件)に関し、攪拌温度を65℃から60℃に変更し、攪拌時間を60分から30分に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。トナーCの調製に用いた外添剤13の疎水化度は10%であり、トナー母粒子の疎水化度は2%であった。
[Method for Preparing Toner C]
The preparation method of the toner C is the preparation of the toner A except that the stirring temperature is changed from 65 ° C. to 60 ° C. and the stirring time is changed from 60 minutes to 30 minutes with respect to the conditions (encapsulation conditions) for forming the
[トナーDの調製方法]
トナーDの調製方法は、シェル層12を形成する条件(カプセル化条件)に関し、攪拌温度を65℃から70℃に変更し、攪拌時間を60分から90分に変更した以外は、トナーBの調製方法と概ね同じである。トナーDの調製に用いた外添剤13の疎水化度は18%であり、トナー母粒子の疎水化度は15%であった。
[Method for Preparing Toner D]
The preparation method of toner D is the preparation of toner B except that the stirring temperature is changed from 65 ° C. to 70 ° C. and the stirring time is changed from 60 minutes to 90 minutes with respect to the conditions (encapsulation conditions) for forming the
[トナーEの調製方法]
トナーEの調製方法は、外添剤13の疎水化処理に関し、アルキルシランの置換比率を30質量%から25質量%に変更し、アミノシランの置換比率を30質量%から25質量%に変更した以外は、トナーCの調製方法と概ね同じである。トナーEの調製に用いた外添剤13の疎水化度は6%であり、トナー母粒子の疎水化度は2%であった。
[Method for Preparing Toner E]
The preparation method of the toner E relates to the hydrophobization treatment of the
[トナーFの調製方法]
トナーFの調製方法は、外添剤13の疎水化処理に関し、アミノシランの置換比率を40質量%から45質量%に変更した以外は、トナーDの調製方法と概ね同じである。トナーFの調製に用いた外添剤13の疎水化度は20%であり、トナー母粒子の疎水化度は15%であった。
[Method for Preparing Toner F]
The preparation method of the toner F is substantially the same as the preparation method of the toner D except that the aminosilane substitution ratio is changed from 40% by mass to 45% by mass with respect to the hydrophobization treatment of the
[トナーGの調製方法]
トナーGの調製方法は、メチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)の代わりにメチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−176(固形分濃度80%)」)を用いた以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−176」)の添加量は1gであった。トナーGの調製に用いた外添剤13の疎水化度は10%であり、トナー母粒子の疎水化度は5%であった。
[Method for Preparing Toner G]
Toner G was prepared by using methylol melamine (“Nikaresin S-176 (solid content concentration: 80%)” manufactured by Nippon Carbide Industries, Ltd.) instead of methylol urea (“Milben Resin SU-100” manufactured by Showa Denko KK). Except for the use, it is almost the same as the preparation method of the toner A. The addition amount of methylol melamine (“Nika Resin S-176” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) was 1 g. The hydrophobicity of the
[トナーHの調製方法]
トナーHの調製方法は、メチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)の代わりにメチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−260(固形分濃度80%)」)を用いた以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−260」)の添加量は1gであった。トナーHの調製に用いた外添剤13の疎水化度は10%であり、トナー母粒子の疎水化度は5%であった。
[Method for Preparing Toner H]
Toner H was prepared by using methylol melamine (“Nikaresin S-260 (solid content concentration: 80%)” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) instead of methylolated urea (“Milben Resin SU-100” manufactured by Showa Denko KK). Except for the use, it is almost the same as the preparation method of the toner A. The addition amount of methylol melamine (“Nika Resin S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) was 1 g. The hydrophobicity of the
[トナーIの調製方法]
トナーIの調製方法は、シェル層12を形成する条件(カプセル化条件)に関し、攪拌温度を60℃から65℃に変更し、攪拌時間を30分から75分に変更した以外は、トナーEの調製方法と概ね同じである。トナーIの調製に用いた外添剤13の疎水化度は10%であり、トナー母粒子の疎水化度は10%であった。
[Method for Preparing Toner I]
The toner I was prepared by preparing toner E except that the stirring temperature was changed from 60 ° C. to 65 ° C. and the stirring time was changed from 30 minutes to 75 minutes with respect to the conditions (encapsulation conditions) for forming the
[トナーJの調製方法]
トナーJの調製方法は、シェル層12を形成する条件(カプセル化条件)に関し、攪拌温度を65℃から70℃に変更し、攪拌時間を60分から120分に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。トナーJの調製に用いた外添剤13の疎水化度は10%であり、トナー母粒子の疎水化度は22%であった。
[Method for Preparing Toner J]
The toner J was prepared in the same manner as the toner A except that the stirring temperature was changed from 65 ° C. to 70 ° C. and the stirring time was changed from 60 minutes to 120 minutes. It is almost the same as the method. The hydrophobicity of the
[トナーKの調製方法]
トナーKの調製方法は、外添剤13の疎水化処理に関し、アルキルシランの置換比率を25質量%から45質量%に変更し、アミノシランの置換比率を25質量%から45質量%に変更した以外は、トナーIの調製方法と概ね同じである。トナーKの調製に用いた外添剤13の疎水化度は23%であり、トナー母粒子の疎水化度は10%であった。
[Method for Preparing Toner K]
The preparation method of the toner K relates to the hydrophobization treatment of the
[トナーLの調製方法]
トナーLの調製方法は、以下の条件を変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。
[Method for Preparing Toner L]
The preparation method of the toner L is substantially the same as the preparation method of the toner A except that the following conditions are changed.
トナーLの調製方法では、外添剤13の疎水化処理に関し、アルキルシランの置換比率を30質量%から50質量%に変更し、アミノシランの置換比率を30質量%から50質量%に変更した。また、シェル層12を形成する条件(カプセル化条件)に関し、攪拌温度を65℃から75℃に変更し、攪拌時間を60分から120分に変更した。トナーLの調製に用いた外添剤13の疎水化度は25%であり、トナー母粒子の疎水化度は24%であった。
In the toner L preparation method, regarding the hydrophobization treatment of the
[トナーMの調製方法]
トナーMの調製方法は、外添剤13の疎水化処理に関し、アルキルシランの置換比率を30質量%から20質量%に変更し、アミノシランの置換比率を30質量%から20質量%に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。トナーMの調製に用いた外添剤13の疎水化度は2%であり、トナー母粒子の疎水化度は5%であった。
[Method for Preparing Toner M]
The preparation method of the toner M relates to the hydrophobization treatment of the
[トナーNの調製方法]
トナーNの調製方法は、シェル層12を形成する条件(カプセル化条件)に関し、攪拌時間を60分から120分に変更した以外は、トナーAの調製方法と概ね同じである。トナーNの調製に用いた外添剤13の疎水化度は10%であり、トナー母粒子の疎水化度は20%であった。
[Method for Preparing Toner N]
The method for preparing the toner N is substantially the same as the method for preparing the toner A except that the stirring time is changed from 60 minutes to 120 minutes with respect to the conditions (encapsulation conditions) for forming the
[トナーOの調製方法]
トナーOの調製方法は、メチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)の代わりにメチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−176(固形分濃度80%)」)を用いた以外は、トナーIの調製方法と概ね同じである。メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−176」)の添加量は1gであった。トナーOの調製に用いた外添剤13の疎水化度は6%であり、トナー母粒子の疎水化度は10%であった。
[Method for Preparing Toner O]
The toner O was prepared by using methylol melamine (“Nikaresin S-176 (solid content concentration: 80%)” manufactured by Nippon Carbide Industries, Ltd.) instead of methylolated urea (“Milben Resin SU-100” manufactured by Showa Denko KK). Except for the use, it is almost the same as the preparation method of the toner I. The addition amount of methylol melamine (“Nika Resin S-176” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) was 1 g. The hydrophobicity of the
[トナーPの調製方法]
トナーPの調製方法は、メチロール化尿素(昭和電工株式会社製「ミルベンレジンSU−100」)の代わりにメチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−260(固形分濃度80%)」)を用いた以外は、トナーIの調製方法と概ね同じである。メチロールメラミン(日本カーバイド工業株式会社製「ニカレヂンS−260」)の添加量は1gであった。トナーPの調製に用いた外添剤13の疎水化度は6%であり、トナー母粒子の疎水化度は11%であった。
[Method for Preparing Toner P]
The toner P was prepared by using methylol melamine (“Nikaresin S-260 (solid content concentration: 80%)” manufactured by Nippon Carbide Industries, Ltd.) instead of methylolated urea (“Milben Resin SU-100” manufactured by Showa Denko KK). Except for the use, it is almost the same as the preparation method of the toner I. The addition amount of methylol melamine (“Nika Resin S-260” manufactured by Nippon Carbide Industries Co., Ltd.) was 1 g. The degree of hydrophobicity of the
[トナーQの調製方法]
トナーQの調製方法は、外添剤13の疎水化処理に関し、アルキルシランの置換比率を40質量%から35質量%に変更した以外は、トナーFの調製方法と概ね同じである。トナーQの調製に用いた外添剤13の疎水化度は22%であり、トナー母粒子の疎水化度は15%であった。
[Method for Preparing Toner Q]
The preparation method of the toner Q is substantially the same as the preparation method of the toner F except that the substitution ratio of the alkylsilane is changed from 40% by mass to 35% by mass with respect to the hydrophobization treatment of the
[評価方法]
各試料(トナーA〜Q)の評価方法は、以下の通りである。
[Evaluation method]
The evaluation method of each sample (toners A to Q) is as follows.
(帯電量)
キャリア(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5300DN用キャリア」)と、キャリアの質量に対して10質量%の試料(トナー)とを、ボールミルを用いて混合した。これにより、評価用現像剤が得られた。
(Charge amount)
A carrier (“carrier for FS-C5300DN” manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.) and a sample (toner) of 10% by mass with respect to the mass of the carrier were mixed using a ball mill. Thereby, a developer for evaluation was obtained.
続けて、温度20℃、湿度65%RHの環境下で24時間放置した評価用現像剤(以下、第1の評価用現像剤と記載する)と、温度35℃、湿度80%RHの環境下で24時間放置した評価用現像剤(以下、第2の評価用現像剤と記載する)と、温度10℃、湿度10%RHの環境下で24時間放置した評価用現像剤(以下、第3の評価用現像剤と記載する)とについて、それぞれ帯電量を測定した。帯電量の測定には、吸引式小型帯電量測定装置(トレック・ジャパン株式会社製「Model 212HS」)を用いた。 Subsequently, an evaluation developer (hereinafter referred to as a first evaluation developer) left for 24 hours in an environment of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65% RH, and an environment of a temperature of 35 ° C. and a humidity of 80% RH. And a developer for evaluation (hereinafter referred to as a second developer for evaluation) and a developer for evaluation (hereinafter referred to as a third developer) left for 24 hours in an environment of a temperature of 10 ° C. and a humidity of 10% RH. The amount of charge was measured for each of the evaluation developers. For the measurement of the charge amount, a suction-type small charge amount measuring device (“Model 212HS” manufactured by Trek Japan Co., Ltd.) was used.
第1の評価用現像剤、第2の評価用現像剤、及び第3の評価用現像剤のいずれについても、帯電量が、10μC/g以上30μC/g以下であれば「○(良い)」と評価し、10μC/g未満又は30μC/g超であれば「×(良くない)」と評価した。 For any of the first evaluation developer, the second evaluation developer, and the third evaluation developer, “good (good)” if the charge amount is 10 μC / g or more and 30 μC / g or less. If it was less than 10 μC / g or more than 30 μC / g, it was evaluated as “x (not good)”.
(かぶり量)
100ccのプラスチック容器に、100gのキャリア(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「FS−C5300DN用キャリア」)と、キャリアの質量に対して6質量%の試料(トナー)とを入れて、粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」)を用いてキャリア及びトナーを10分間攪拌した。続けて、プラスチック容器内の混合物(現像剤)を劣化させた。
(Cover amount)
In a 100 cc plastic container, 100 g of a carrier (“carrier for FS-C5300DN” manufactured by Kyocera Document Solutions Co., Ltd.) and a sample (toner) of 6% by mass with respect to the mass of the carrier are placed. The carrier and the toner were stirred for 10 minutes using “Rocking Mixer (registered trademark)” manufactured by Aichi Electric Co., Ltd. Subsequently, the mixture (developer) in the plastic container was deteriorated.
以下、主に図4を参照して、現像剤を劣化させる方法について説明する。図4は、現像剤を劣化させるために用いた劣化治具100を示す図である。
Hereinafter, a method of deteriorating the developer will be described mainly with reference to FIG. FIG. 4 is a view showing a
図4に示すように、劣化治具100は、回転駆動部101(例えば、モーター)と、回転シャフト101aと、プレート102と、受け皿103とを備える。回転駆動部101は、回転シャフト101aを回転させる。プレート102は、回転シャフト101aと一体的に回転する。プレート102は、突起102a(羽根)を有する。受け皿103は、約100ccのアルミニウム製の皿であった。
As shown in FIG. 4, the
受け皿103の半径Rは28mmであった。受け皿103の深さD1は25mmであった。受け皿103の底面とプレート102の突起102aとの間隔D2は1mmであった。受け皿103の底面とキャリア上面との間隔D3は5mmであった。受け皿103の側面とプレート102の突起102aとの間隔L1は3mmであった。プレート102の突起102aの幅L2は20mmであった。
The radius R of the
プラスチック容器内の混合物(現像剤S)を受け皿103に入れた。そして、回転駆動部101により回転シャフト101a(ひいては、プレート102)を回転させることで、現像剤Sを10分間攪拌した。これにより、現像剤Sが受け皿103と突起102aとの間に挟まれ、現像剤Sが劣化した。その結果、劣化現像剤が得られた。
The mixture (developer S) in the plastic container was placed in the receiving
続けて、20ccのボトルに3gの劣化現像剤を入れて、さらに試料(未劣化のトナー)を0.18g加えた。続けて、粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」)を用いてボトル内容物を1分間攪拌した。これにより、評価用現像剤が得られた。 Subsequently, 3 g of the deteriorated developer was put in a 20 cc bottle, and 0.18 g of a sample (undegraded toner) was further added. Subsequently, the contents of the bottle were stirred for 1 minute using a powder mixer (“Rocking Mixer (registered trademark)” manufactured by Aichi Electric Co., Ltd.). Thereby, a developer for evaluation was obtained.
内部に磁石を有するSUS304スリーブ(長さ230mm、直径20mm)上に2gの評価用現像剤を均一に載せて、スリーブ上に4.5mmの距離で電極(上下分割電極)をセットした。そして、スリーブを回転させるとともに、電極に1.5kVの電圧を30秒間かけて、電極に付着した飛翔トナー(逆帯電トナー)の量をかぶり量として測定した。 2 g of developer for evaluation was uniformly placed on a SUS304 sleeve (230 mm in length, 20 mm in diameter) having a magnet inside, and electrodes (upper and lower divided electrodes) were set on the sleeve at a distance of 4.5 mm. Then, while rotating the sleeve, a voltage of 1.5 kV was applied to the electrode for 30 seconds, and the amount of flying toner (reversely charged toner) adhering to the electrode was measured as the fogging amount.
飛翔トナーの量が、20mmg未満であれば「○(良い)」と評価し、20mmg以上であれば「×(良くない)」と評価した。 When the amount of flying toner was less than 20 mmg, it was evaluated as “◯ (good)”, and when it was 20 mmg or more, it was evaluated as “x (not good)”.
[評価結果]
表2に、トナーA〜Qについて帯電量及びかぶり量を評価した結果をまとめて示す。
[Evaluation results]
Table 2 summarizes the results of evaluating the charge amount and the fog amount of the toners A to Q.
トナーA〜H及びJではそれぞれ、第1の評価用現像剤、第2の評価用現像剤、及び第3の評価用現像剤の各々の帯電量が10μC/g以上30μC/g以下であった。 In toners A to H and J, the charge amounts of the first evaluation developer, the second evaluation developer, and the third evaluation developer were 10 μC / g or more and 30 μC / g or less, respectively. .
トナーI、M、O、及びPではそれぞれ、第2の評価用現像剤の帯電量が10μC/g未満であった。 For toners I, M, O, and P, the charge amount of the second evaluation developer was less than 10 μC / g.
トナーK、N、及びQではそれぞれ、第3の評価用現像剤の帯電量が30μC/g超であった。 For toners K, N, and Q, the charge amount of the third evaluation developer was more than 30 μC / g.
トナーLでは、第1の評価用現像剤及び第3の評価用現像剤の各々の帯電量が30μC/g超であった。 In the toner L, the charge amount of each of the first evaluation developer and the third evaluation developer was more than 30 μC / g.
トナーA〜I、K、L、N、O、及びQではそれぞれ、飛翔トナーの量(かぶり量)が20mmg未満であった。 For toners A to I, K, L, N, O, and Q, the amount of flying toner (fogging amount) was less than 20 mmg.
トナーJ、M、及びPではそれぞれ、飛翔トナーの量(かぶり量)が20mmg以上であった。 In each of toners J, M, and P, the amount of flying toner (fogging amount) was 20 mmg or more.
以上説明したように、トナーA〜Hではそれぞれ、トナー母粒子の疎水化度が0%以上20%未満であった(表1参照)。また、外添剤13の疎水化度は5%以上20%以下であった(表1参照)。また、トナー母粒子の疎水化度は外添剤13の疎水化度よりも低かった(表1参照)。こうした構成を有するトナーA〜Hは、優れた帯電安定性を有していた(表2参照)。また、トナーA〜Hを用いて画像を形成した場合には、形成した画像にかぶりが生じにくかった(表2参照)。
As described above, in toners A to H, the hydrophobicity of the toner base particles was 0% or more and less than 20% (see Table 1). The degree of hydrophobicity of the
トナーA〜Hの調製方法では、コア11を形成した後、液にコア11とシェル層12の材料とを入れた。続けて、液中でシェル層12の材料を重合反応させることによりコア11の表面にシェル層12を形成した。これにより、コア11とシェル層12とを有するトナー母粒子が得られた。また、シリカ粒子を有し、5%以上20%以下の疎水化度を有する外添剤13を準備した。その後、トナー母粒子の表面に外添剤13を付着させた。また、トナー母粒子を形成する際には、シェル層12の形成時間(重合時間)を30分以上90分以下の範囲で制御した(表1参照)。これにより、トナー母粒子の疎水化度を、20%未満にし、且つ、外添剤13の疎水化度よりも低くした。こうした方法により、トナー母粒子の疎水化度を容易に所望の範囲に調整することができた。
In the method for preparing toners A to H, after the core 11 was formed, the core 11 and the material of the
トナーA〜Hではそれぞれ、アルキルシランによる置換の比率とアミノシランによる置換の比率との差が0質量%以上5質量%以下であった。詳しくは、トナーA〜E、G、及びHではそれぞれ、アルキルシランによる置換の比率とアミノシランによる置換の比率とが互いに同一であり、両者の差が0質量%であった。トナーFでは、アルキルシランによる置換の比率とアミノシランによる置換の比率との差が5質量%(=45質量%−40質量%)であった。 In toners A to H, the difference between the substitution ratio with alkylsilane and the substitution ratio with aminosilane was 0% by mass or more and 5% by mass or less. Specifically, in toners A to E, G, and H, the substitution ratio with alkylsilane and the substitution ratio with aminosilane were the same, and the difference between them was 0% by mass. In toner F, the difference between the substitution ratio with alkylsilane and the substitution ratio with aminosilane was 5 mass% (= 45 mass% -40 mass%).
トナーA〜Hではそれぞれ、シェル層12が実質的に熱硬化樹脂のみから構成されていた。また、トナーA〜Hの調製方法ではそれぞれ、シェル層12の材料として、熱硬化性樹脂のプレポリマーを添加した。
In each of the toners A to H, the
本発明は上記実施例には限定されない。
トナーにおいて、トナー母粒子の疎水化度が0%以上20%未満であり、シリカ粒子を有する外添剤の疎水化度が5%以上20%以下であり、トナー母粒子の疎水化度が外添剤の疎水化度よりも低い場合には、そのトナーは優れた帯電安定性を有する。
The present invention is not limited to the above embodiments.
In the toner, the hydrophobicity of the toner base particles is from 0% to less than 20%, the hydrophobicity of the external additive having silica particles is from 5% to 20%, and the hydrophobicity of the toner base particles is outside. When it is lower than the hydrophobicity of the additive, the toner has excellent charging stability.
また、トナー母粒子を作製する際に、シェル層12の形成時間(重合時間)を30分以上90分以下の範囲で制御することにより、トナー母粒子の疎水化度を、20%未満にし、且つ、シリカ粒子を有する外添剤の疎水化度(5%以上20%以下)よりも低くする場合には、トナー母粒子の疎水化度を所望の範囲に調整し易くなる。
Further, when the toner base particles are produced, the formation time (polymerization time) of the
本発明に係るトナーは、例えば複写機又はプリンターにおいて画像を形成するために用いることができる。 The toner according to the present invention can be used for forming an image in, for example, a copying machine or a printer.
10 トナー粒子
11 コア
11a 結着樹脂
11b 内添剤
12 シェル層
13 外添剤
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記トナー粒子は、トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に添加された外添剤とを有し、
前記トナー母粒子は、コアと、前記コアの表面に形成されたシェル層とを有し、
前記シェル層は、尿素樹脂またはメラミン樹脂を含み、
前記外添剤はシリカ粒子を有し、
前記シリカ粒子の表面の水酸基の少なくとも一部がアルキルシラン又はアミノシランで置換されており、
前記トナー母粒子の疎水化度は0%以上20%未満であり、
前記外添剤の疎水化度は5%以上20%以下であり、
前記トナー母粒子の疎水化度は前記外添剤の疎水化度よりも低く、
前記アルキルシランによる置換の比率と前記アミノシランによる置換の比率との差は0質量%以上5質量%以下である、トナー。 A toner comprising a plurality of toner particles,
The toner particles include toner base particles and an external additive added to the surface of the toner base particles.
The toner base particles have a core and a shell layer formed on the surface of the core,
The shell layer includes urea resin or melamine resin,
The external additive has silica particles,
At least a part of hydroxyl groups on the surface of the silica particles is substituted with alkylsilane or aminosilane,
The hydrophobicity of the toner base particles is 0% or more and less than 20%,
The hydrophobicity of the external additive is 5% or more and 20% or less,
The hydrophobicity of the toner base particles rather lower than hydrophobicity of the external additive,
The difference between the substitution ratio with the alkylsilane and the substitution ratio with the aminosilane is 0% by mass or more and 5% by mass or less .
液に前記コアとシェル層の材料とを入れるステップと、
前記液中で前記シェル層の材料を重合反応させることにより前記コアの表面に前記シェル層を形成して、前記コアと前記シェル層とを有するトナー母粒子を得るステップと、
シリカ粒子を有し、5%以上20%以下の疎水化度を有する外添剤を準備するステップと、
前記トナー母粒子の表面に前記外添剤を付着させるステップと、
を含み、
前記シェル層の材料は、尿素樹脂またはメラミン樹脂を形成するプレポリマー又はモノマーであり、
前記トナー母粒子を得るステップでは、前記重合反応による前記シェル層の形成時間を30分以上90分以下の範囲で制御することにより、前記トナー母粒子の疎水化度を、20%未満にし、且つ、前記外添剤の疎水化度よりも低くし、
前記外添剤を準備するステップでは、前記シリカ粒子の表面の水酸基の少なくとも一部をアルキルシラン又はアミノシランで置換し、
前記アルキルシランによる置換の比率と前記アミノシランによる置換の比率との差は0質量%以上5質量%以下である、トナーの製造方法。
Forming a core;
Placing the core and shell layer material in a liquid;
A step of polymerizing the material of the shell layer in the liquid to form the shell layer on the surface of the core to obtain toner mother particles having the core and the shell layer;
Providing an external additive having silica particles and having a degree of hydrophobicity of 5% or more and 20% or less;
Attaching the external additive to the surface of the toner base particles;
Including
The material of the shell layer is a prepolymer or a monomer that forms a urea resin or a melamine resin,
In the step of obtaining the toner base particles, the formation time of the shell layer by the polymerization reaction is controlled in the range of 30 minutes or more and 90 minutes or less, so that the degree of hydrophobicity of the toner base particles is less than 20%, and , Lower than the hydrophobicity of the external additive,
In the step of preparing the external additive, at least a part of hydroxyl groups on the surface of the silica particles is substituted with alkylsilane or aminosilane ,
The toner production method, wherein a difference between the substitution ratio with the alkylsilane and the substitution ratio with the aminosilane is 0% by mass or more and 5% by mass or less .
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